关节臂式测量演示精品PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
20
关节臂的初始化 运行关节臂初始化程序，设备将进行整个系统的
连接和初始化工作，从设备主机到各个关节的连接检 测，检测6个关节的响应，保证数据传输正常，。
如果是首次使用关节臂测量机或者是需要对激光 扫描头进行校准 。
21
扫描采集数据 启动Geomagic Studio软件进行数据采集 ，按照
复杂的大型零件一般不能一次完成数据的扫描，可以转换 零件，从多个角度来完成数据的采集，然后再使用专业的软件进 行数据注册，拼接成一个完整的模型数据；利用蛙跳技术的帮助，
也可完成复杂的大型零件的扫描。
图a两次扫描数据
图b 注册后完整数据
Leabharlann Baidu
26
保存并输出数据。 点云数据可以保存的类型： wrp是Geomagic Studio自带的一种文件格式，此格式可以保存点云阶 段、多边形阶段等各个阶段的数据文件； iges文件是一种三维软件几乎都能打开的通用格式； wrl是一种文本格式的文件，可以用文本编辑器打开编辑； u3d是3D通用图形的标准格式； obj文件一般是程序编译后的二进制文件，再通过链接器和资源文件链 接就成exe文件了； dxf是AutoCAD中的矢量文件格式，它以ASCII码方式存储文件，在表 现图形的大小方面十分精确。
7自由度关节臂测量机
与传统的三坐标测量机相比， 关节臂式坐标测量机具有体积小、质量轻、便于携带、测
量灵活、测量空间大、环境适应性强、成本低等优点。被广泛应 用于航空航天、汽车制造、重型机械、轨道交通、产品检具制造、 零部件加工等多个行业。随着近30多年来的不断发展，该产品已 经具有三坐标测量、在线检测、逆向工程、快速成型、扫描检测、 弯管测量等多种功能。
19
联接测量系统
将测量机主体安装在磁力底座 或者固定架上，按照系统联接规 范，用各种数据线将机器设备、 计算机、控制器连接起来。连接 完成后检查各种数据线，启动控 制器、主机电源开关，再启动计 算机和相关程序。启动数据盒开 关进行预热5min后，当激光头开 关旁边的ready指示灯亮，就可以 启动激光头开关，进入初始化阶 段。
一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量 机精度要略低，精度一般为10 微米级以上，加上只能手动，所 以选用时要注意应用场合。
5
（a）CimCore公司产品
6
（b）Romer公司产品
7
c）FARO公司产品
8
（d）ZETT MESS公司产品
9
工作原理 关节臂的工作原理主要是设备在空间旋转时，设
12
激光扫描测头——实现密集点云数据的采集，用于逆向工程和 CAD对比检测
Perceptron公司的 ScanWorks V系列 激光扫描头
13
Romer公司的 G-Scan系列
FARO公司的ScanArm V2、ScanArm V3系列
优点：
速度快，采样密度高，适用面广； 对被测物体大小和重量无特别限制，适用于柔软物体扫描； 操作方便灵活，死角少，柔性好； 维护容易，环境要求低，抗干扰性强； 特征测量和扫描测量可结合使用。
23
在扫描过程中，关节臂的激光发射器与相应零件区域保持 在150 mm左右，使测量机达到最佳的数据输入状态。如果两者 的距离过近或过远，系统将透过距离探测显示和声音来提示，绿 色指示条显示在2/3位置为佳，可以根据绿色指示条位置和扫描 时发出的声音来调整激光头和物体表面的位置，以得到最佳的扫 描效果。
关节臂测量机
1
教学要求： 了解关节臂测量机结构、原理 了解关节臂测量机主要功能 了解关节臂测量机测量方法
2
关节臂测量机的定义： 关节臂测量机仿照人体关节结构，以角度基准取
代长度基准，由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴 线转动的关节（分别称为肩、肘和腕关节）互相连接， 在最后的转轴上装有探测系统的坐标测量装置。
24
按照“顺着特征线走，沿着法线方向扫”的原则，从各个 角度和方位完成对数据的扫描。一般来说，期间需要暂停或者停 止扫描，以观察扫描点云质量如何，同时观察哪些部位数据还没 有扫到，决定是否需要继续或者追加扫描数据。要想接上次数据 追加扫描，则需点击软件上的追加扫描图标，直到将数据扫描完 毕。
25
的完整点云数据。
备同时从多个角度编码器获取角度数据，而设备臂长 为一定值，这样计算机就可以根据三角函数换算出测 头当前的位置，从而转化为XYZ的形式。
10
测头 触发式测头 扫描测头
11
触发式测头——可用于常规尺寸检测和点云数据的采集； 优点：超轻重量，可移动性好，便于移动运输；精度较高，测量范围大，
死角较少，对被测物体表面无特殊要求
3
关节臂式坐标测量机是一种新型的非正交坐标测量机，每个臂的 转动轴或者与臂轴线垂直，或者绕臂自身轴线转动，一般用三条 横线“-”来表示肩、肘和腕的转动自由度，例如图3.1和3.2分别 表示的2-2-2、2-2-3配置的关节臂测量机，为了适应当前情况， 一般关节数为不大于7的手动测量机。
4
6自由度关节臂测量机
实例对象为空调中隔板
18
物件的表面处理和着色 产品在数据采集之前需要进行表面处理，清理干净所有要进
行数据采集的表面，这样才能得到高精度有用的数据信息。原则 上ScanWorks扫描系统对模型没有着色要求，但是如果扫描的 模型是反射效果较为强烈的塑料、金属等材质，CCD无法正确捕 捉到反射回来的激光，无法正常进行扫描，特别是曲率变化较大 的部位，更容易丢失数据。扫描时可以通过喷施着色剂可增强模 型表面的漫反射，使CCD正常工作。
“顺着特征线走，沿着法线方向扫”的原则，从各个 角度和方位完成对数据的扫描。
22
把模型放在可扫描范围之内，在扫描过程中不能移动物体， 按下手持部位的红色按钮，激光发射器将发出线激光到物体表面， 激光返回到接收器，通过关节臂数据传感器传输数据到控制器， 然后传输到计算机界面，显示扫描的动态实时过程。
14
红外线弯管测头——可实现弯管参数的检测，从而修正弯管机执 行参数。
15
关节臂测量机系统组成 主机系统 激光测头系统 计算机系统 软件系统
16
激光扫描操作流程
物件的表面处理和着色 连接测量系统 关节臂的初始化 扫描采集数据 根据需要保存并输出数据
17
关节臂测量机激光扫描检测实例
关节臂的初始化 运行关节臂初始化程序，设备将进行整个系统的
连接和初始化工作，从设备主机到各个关节的连接检 测，检测6个关节的响应，保证数据传输正常，。
如果是首次使用关节臂测量机或者是需要对激光 扫描头进行校准 。
21
扫描采集数据 启动Geomagic Studio软件进行数据采集 ，按照
复杂的大型零件一般不能一次完成数据的扫描，可以转换 零件，从多个角度来完成数据的采集，然后再使用专业的软件进 行数据注册，拼接成一个完整的模型数据；利用蛙跳技术的帮助，
也可完成复杂的大型零件的扫描。
图a两次扫描数据
图b 注册后完整数据
Leabharlann Baidu
26
保存并输出数据。 点云数据可以保存的类型： wrp是Geomagic Studio自带的一种文件格式，此格式可以保存点云阶 段、多边形阶段等各个阶段的数据文件； iges文件是一种三维软件几乎都能打开的通用格式； wrl是一种文本格式的文件，可以用文本编辑器打开编辑； u3d是3D通用图形的标准格式； obj文件一般是程序编译后的二进制文件，再通过链接器和资源文件链 接就成exe文件了； dxf是AutoCAD中的矢量文件格式，它以ASCII码方式存储文件，在表 现图形的大小方面十分精确。
7自由度关节臂测量机
与传统的三坐标测量机相比， 关节臂式坐标测量机具有体积小、质量轻、便于携带、测
量灵活、测量空间大、环境适应性强、成本低等优点。被广泛应 用于航空航天、汽车制造、重型机械、轨道交通、产品检具制造、 零部件加工等多个行业。随着近30多年来的不断发展，该产品已 经具有三坐标测量、在线检测、逆向工程、快速成型、扫描检测、 弯管测量等多种功能。
19
联接测量系统
将测量机主体安装在磁力底座 或者固定架上，按照系统联接规 范，用各种数据线将机器设备、 计算机、控制器连接起来。连接 完成后检查各种数据线，启动控 制器、主机电源开关，再启动计 算机和相关程序。启动数据盒开 关进行预热5min后，当激光头开 关旁边的ready指示灯亮，就可以 启动激光头开关，进入初始化阶 段。
一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量 机精度要略低，精度一般为10 微米级以上，加上只能手动，所 以选用时要注意应用场合。
5
（a）CimCore公司产品
6
（b）Romer公司产品
7
c）FARO公司产品
8
（d）ZETT MESS公司产品
9
工作原理 关节臂的工作原理主要是设备在空间旋转时，设
12
激光扫描测头——实现密集点云数据的采集，用于逆向工程和 CAD对比检测
Perceptron公司的 ScanWorks V系列 激光扫描头
13
Romer公司的 G-Scan系列
FARO公司的ScanArm V2、ScanArm V3系列
优点：
速度快，采样密度高，适用面广； 对被测物体大小和重量无特别限制，适用于柔软物体扫描； 操作方便灵活，死角少，柔性好； 维护容易，环境要求低，抗干扰性强； 特征测量和扫描测量可结合使用。
23
在扫描过程中，关节臂的激光发射器与相应零件区域保持 在150 mm左右，使测量机达到最佳的数据输入状态。如果两者 的距离过近或过远，系统将透过距离探测显示和声音来提示，绿 色指示条显示在2/3位置为佳，可以根据绿色指示条位置和扫描 时发出的声音来调整激光头和物体表面的位置，以得到最佳的扫 描效果。
关节臂测量机
1
教学要求： 了解关节臂测量机结构、原理 了解关节臂测量机主要功能 了解关节臂测量机测量方法
2
关节臂测量机的定义： 关节臂测量机仿照人体关节结构，以角度基准取
代长度基准，由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴 线转动的关节（分别称为肩、肘和腕关节）互相连接， 在最后的转轴上装有探测系统的坐标测量装置。
24
按照“顺着特征线走，沿着法线方向扫”的原则，从各个 角度和方位完成对数据的扫描。一般来说，期间需要暂停或者停 止扫描，以观察扫描点云质量如何，同时观察哪些部位数据还没 有扫到，决定是否需要继续或者追加扫描数据。要想接上次数据 追加扫描，则需点击软件上的追加扫描图标，直到将数据扫描完 毕。
25
的完整点云数据。
备同时从多个角度编码器获取角度数据，而设备臂长 为一定值，这样计算机就可以根据三角函数换算出测 头当前的位置，从而转化为XYZ的形式。
10
测头 触发式测头 扫描测头
11
触发式测头——可用于常规尺寸检测和点云数据的采集； 优点：超轻重量，可移动性好，便于移动运输；精度较高，测量范围大，
死角较少，对被测物体表面无特殊要求
3
关节臂式坐标测量机是一种新型的非正交坐标测量机，每个臂的 转动轴或者与臂轴线垂直，或者绕臂自身轴线转动，一般用三条 横线“-”来表示肩、肘和腕的转动自由度，例如图3.1和3.2分别 表示的2-2-2、2-2-3配置的关节臂测量机，为了适应当前情况， 一般关节数为不大于7的手动测量机。
4
6自由度关节臂测量机
实例对象为空调中隔板
18
物件的表面处理和着色 产品在数据采集之前需要进行表面处理，清理干净所有要进
行数据采集的表面，这样才能得到高精度有用的数据信息。原则 上ScanWorks扫描系统对模型没有着色要求，但是如果扫描的 模型是反射效果较为强烈的塑料、金属等材质，CCD无法正确捕 捉到反射回来的激光，无法正常进行扫描，特别是曲率变化较大 的部位，更容易丢失数据。扫描时可以通过喷施着色剂可增强模 型表面的漫反射，使CCD正常工作。
“顺着特征线走，沿着法线方向扫”的原则，从各个 角度和方位完成对数据的扫描。
22
把模型放在可扫描范围之内，在扫描过程中不能移动物体， 按下手持部位的红色按钮，激光发射器将发出线激光到物体表面， 激光返回到接收器，通过关节臂数据传感器传输数据到控制器， 然后传输到计算机界面，显示扫描的动态实时过程。
14
红外线弯管测头——可实现弯管参数的检测，从而修正弯管机执 行参数。
15
关节臂测量机系统组成 主机系统 激光测头系统 计算机系统 软件系统
16
激光扫描操作流程
物件的表面处理和着色 连接测量系统 关节臂的初始化 扫描采集数据 根据需要保存并输出数据
17
关节臂测量机激光扫描检测实例